11.3 中间层创建与设置
中间层,就是在PCB板顶层和底层之间的层,其结构参见图11-1,读者可以参考图中的标注进行理解。那中间层在制作过程中是如何实现的呢?简单地说多层板就是将多个单层板和双层板压制而成,中间层就是原先单层板和双层板的顶层或底层。在PCB板的制作过程中,首先需要在一块基底材料(一般采用合成树脂材料)的两面敷上铜膜,然后通过光绘等工艺将图纸中的导线连接关系转换到印制板的板材上(对图纸中的印制导线、焊盘和过孔覆膜加以保护,防止这些部分的铜膜在接下来的腐蚀工艺中被腐蚀),再通过化学腐蚀的方式(以FeCl3或H2O2为主要成分的腐蚀液)将没有覆膜保护部分的铜膜腐蚀掉,最后完成钻孔,印制丝印层等后期处理工作,这样一块PCB板就基本制作完成了。同理,多层PCB板就是在多个板层完成后再采取压制工艺将其压制成一块电路板,而且为了减少成本和过孔干扰,多层PCB板往往并不比双层板和单层板厚多少,这就使得组成多层PCB板的板层相对于普通的双层板和单层板往往厚度更小,机械强度更低,导致对加工的要求更高。所以多层PCB板的制作费用相对于普通的双层板和单层板就要昂贵许多。
但由于中间层的存在,多层板的布线变得更加容易,这也是选用多层板的主要目的。然而在实际应用中,多层PCB板对手工布线提出了更高的要求,使得设计人员需要更多地得到EDA软件的帮助;同时中间层的存在使得电源和信号可以在不同的板层中传输,信号的隔离和抗干扰性能会更好,而且大面积的敷铜连接电源和地网络可以有效地降低线路阻抗,减小因为共同接地造成的地电位偏移。因此,采用多层板结构的PCB板通常比普通的双层板和单层板有更好的抗干扰性能。
11.3.1 中间层的创建
Protel系统中提供了专门的层设置和管理工具—Layer Stack Manager(层堆栈管理器)。这个工具可以帮助设计者添加、修改和删除工作层,并对层的属性进行定义和修改。选择【Design】/【Layer Stack Manager…】命令,弹出如图11-2所示的层堆栈管理器属性设置对话框。
上图所示的是一个4层PCB板的层堆栈管理器界面。除了顶层(TopLayer)和底层(BottomLayer)外,还有两个内部电源层(Power)和接地层(GND),这些层的位置在图中都有清晰的显示。双击层的名称或者单击Properties按钮可以弹出层属性设置对话框,如图11-3所示。